1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
半胱氨酸蛋白酶, 也被称为硫基蛋白酶, 主要定位于液泡、细胞质和细胞壁。是生物体中蛋白水解酶的一大类。在多种植物中研究发现蛋白的贮藏与降解、对非生物与生物胁迫的响应、自然衰老和胁迫诱导的衰老过程等与半胱氨酸蛋白酶基因的表达相关。
目前对半胱氨酸蛋白酶的研究表明, 大多数半胱氨酸蛋白酶能够参与种子贮藏蛋白的降解，果实的成熟以及叶片的衰老等。在2004年lee等分离到水稻半胱氨酸蛋白酶基因os cp1, 通过表达模式分析发现os cp1基因在水稻花药绒毡层及未成熟的花药中表达, t-dna插入突变体分析发现其主要参与水稻花粉发育过程;张小梅等也报道了烟草的半胱氨酸蛋白酶基因nt cp56, northern blot结果分析表明该基因也在烟草花药中表达, 在反义rna介导的转基因烟草花药中绒毡层的降解延迟从而导致花粉发育异常。
abhay等从牛角瓜中分离得到了一种半胱氨酸蛋白酶, 并钓取了该酶的基因序列, 以猕猴桃素晶体结构 (pdb id:3p5u) 为模板进行同源模建, 结果表明该酶具有木瓜蛋白酶家族典型的l域和r域, 以及两个结构域形成的v型活性口袋, 酶的催化三联体由cys25, his156和asn176组成, 以cys25为中心, 对其4以内的位点进行分析可知, thr27是该酶的s2位点, 决定了其底物特异性。
2. 研究的基本内容和问题
本课题旨在分析水稻中半胱氨酸蛋白酶基因OsCPx基因突变体和野生型在叶片衰老和非生物逆境耐性中的表型差异，并分析表型差异产生的生理方面的原因，包括叶片中蛋白酶活性变化、蛋白质和氨基酸含量变化等。
3. 研究的方法与方案
实验材料为半胱氨酸蛋白酶基因oscpx的突变体oscpx以及野生型日本晴水稻，苗期时，植株在水培系统中培养，然后在人工生长室中培养幼苗，昼夜温度控制为28/24摄氏度，相对湿度为70%，光周期为14h，光合有效辐射800m molm-2s-1。
4. 研究创新点
内容创新：通过对半胱氨酸蛋白酶基因OsCPx调控水稻抗逆性的研究，深入了解水稻抗逆的生理机制。
5. 研究计划与进展
实验操作已基本完成，正在进行数据整理及处理的相关工作。
